Делаем усилитель для колонок своими руками. Усилитель на транзисторах: виды, схемы, простые и сложные. Работа в промежуточных классах

Схема БП УНЧ класса А

Источник питания потребовал некоторых изменений. В выпрямительном мосту использованы диоды BYW 29/100. Конденсаторы 100 нФ расположены вокруг диодов для фильтрации шума при их переключении. Конденсаторы 1 мкФ размещены параллельно конденсаторов 10000 мкФ для фильтрации. Все представлено на схеме блока питания.

После сборки усилитель сразу заработал и весьма впечатляюще. Однако следует отметить, что в его случае используйте хорошую фильтрацию на источнике питания, чтобы устранить гудение. Но в остальном это довольно простой проект, с которым может справиться даже не слишком опытный радиолюбитель.

В качестве нагрузки транзистора выступают четыре не индуктивных проволочных резистора мощностью по 10 Вт. Да, класс А очень неэффективен в плане расхода мощности. Уходит более 60 Вт, чтобы получить только несколько ватт звука из динамика.

Это типичный пример усилителя SE. Резистор действует как источник тока для транзистора. Ток покоя легко рассчитывается как 0,8 А. Потеря мощности составляет около 20 Вт. Теоретическая максимальная мощность составляет 5 Вт.

Схема 100W усилителя на полевиках

1 390

Показанная здесь конструкция представляет собой усилитель с очень хорошими параметрами, построенный наМОП — транзисторах. Схема системы была почти полностью взята из исследования Энтони Холтона. Система имеет низкое гармоническое искажение, которое, конечно, не будет превышать 0,1%, при выходной мощности до нагрузки 100 Вт. Описанный здесь усилитель является альтернативой популярным усилителям серии TDA и аналогичным, но при немного более высокой стоимости можно получить усилитель с гораздо лучшими параметрами. Большим преимуществом системы является простая конструкция и дешевый выходной каскад, состоящий из 2 общедоступных МОП- транзисторов., Усилитель может работать с динамиками с импедансом 4 и 8 Ом. Единственное регулирование, которое должно быть сделано во время ввода в эксплуатацию, должно установить переходные процессы мощности силовых транзисторов.

Сборка: Система представляет собой классический двухступенчатый усилитель, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Принципиальная схема показана на рисунке 1. Транзисторы T4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и питаются от источника тока на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторов R18 (22k), R20 (680R) и R12 (22k). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, выполненных из элементов R6 (470R) и C6(1 нФ) — он ограничивает высокочастотные составляющие сигнала, а фильтр верхних частот состоит из C5 (1 мкФ), R6 и R10 (47k), ограничивая составляющие низкочастотного сигнала. Купить сейчас — Tiles, Elements, uC … Показать прайс-лист Показать на Allegro Нагрузка дифференциального усилителя — резисторы R2 (4,7 кОм) и R3 (4,7 кОм). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют следующую ступень усиления, а его нагрузка — это транзисторы T8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139), которые одновременно поляризуют транзисторы усилителя мощности. Конденсаторы С3 (33pF) и С4 (33pF) с усилителем противодействует wzbudzeniom малого значения. Конденсатор C8 (10 нФ), подключенный параллельно к R13 (10 кОм / 1 Вт), улучшает импульсную характеристику усилителя, что важно для быстрых входных сигналов.

Схема усилителя. Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4.7k), R15 (680R), R16 (82R) и PR1 (5k) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. Используя потенциометр, установите ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на резисторах R8 (0,22R / 5 Вт) и R17 (0,22R / 5 Вт) в диапазоне 20-25 мВ. Общая потребляемая мощность во время отдыха усилителя должна составлять около 130 мА. Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11(IRFP9240). Эти транзисторы выполнены в виде повторителя напряжения с высокой эффективностью тока, поэтому первые две ступени должны получать достаточно большую амплитуду выходного сигнала. Усиление настройки является отношение сопротивления R7 (22k) до R11 (470R) и проект модели приблизительно 47V / V. Маломощные резисторы R8 и R17 использовались главным образом для простого измерения мощности силовых транзисторов без вмешательства в систему. Они также могут быть полезны в случае расширения системы другой парой силовых транзисторов из-за различий в сопротивлении каналов открытых транзисторов. Резисторы затвора R5 (470R) и R19(470R) ограничивают скорость загрузки емкости затвора транзистора, тем самым ограничивая частотную характеристику усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают от чрезмерного переключения силовых транзисторов. В этом случае напряжение у ворот транзисторов с точки зрения источников не должно быть больше, чем 1. На плате усилителя есть место для конденсаторов, фильтрующих источники питания C2 (4700 мкФ / 50 В) и C13 (4700 мкФ / 50 В). Ступень входа и управления питается от дополнительного RC-фильтра, построенного на элементах R1 (100R / 1W), C1 (220 мкФ / 50 В) и R23 (100R / 1 Вт) и C12 (220 мкФ / 50 В). Система усилителя достигает 100 Вт (эффективная синусоидальная) мощность для амплитуд входного сигнала около 600 мВ и импеданса нагрузки 4R. Предпочтительный тороид трансформатор 200W с напряжением 2x24V переменного тока. После выпрямления и фильтрации это должно дать мощность усилителю мощности около +/- 34 В по отношению к массе. Мощность усилителя можно оценить по базовой формуле:

где: это эффективное значение максимального напряжения на выходе усилителя, а R также сопротивление нагрузки. Зная напряжение питания и предполагая, что максимальная амплитуда на выходе меньше примерно на 6 В (для хороших параметров, насыщения транзисторов и т. Д.) От источника питания, мы получаем:

где: это напряжение источника питания (одна шина, после выпрямления и фильтрации), а R сопротивление нагрузки (импеданс).

Печатная плата:

Запуск усилителя: Переменный резистор PR1 должен быть повернут влево до максимума. Источник питания должен быть подключен через резисторы серии 22R / 5W и соединить трансформатор с выпрямительным мостом. При включении трансформатора с помощью измерителя проверьте падение напряжения на резисторах 22R. Должно быть падение напряжения (порядка 1 В или менее), поскольку система не должна потреблять более 50 мА. Мы проверяем то же самое на обеих силовых шинах. Используя счетчик, мы проверяем оба напряжения питания относительно земли. Они должны быть порядка +/- 34 В для предлагаемого трансформатора. Отключите напряжение питания, разрядите конденсаторы с небольшим резистором и начните пайку силовых транзисторов T3 и T11. Все силовые транзисторы вместе с T6 должны быть на общем радиаторе, чтобы поддерживать хорошую тепловую связь этих элементов. Слюдяные или силиконовые прокладки будут обязательными, потому что транзисторы имеют разные потенциалы на стоках. После пайки силовых транзисторов и привинчивания их и Т6 к радиатору, стоит проверить, не подключен ли радиатор к какой-либо из ножек транзистора, потому что он должен быть подключен к массе усилителя. Мы включаем источник питания системы, измеряя падение напряжения на резисторе 22R / 5W, аналогичное точке 2. Падение напряжения должно быть аналогичным, поскольку ток покоя должен быть равен 0. Мы проверяем, происходит ли одинаковое падение напряжения на обоих резисторах. Устанавливаем ток покоя. Для этого поверните потенциометр PR1 по часовой стрелке (измеряя напряжение на одном из резисторов 22R) очень медленно, пока падение напряжения заметно не увеличится. Прикрепите один конец измерителя к выходу усилителя, а другой прикоснитесь один к одному с источниками обоих силовых транзисторов, измеряя падение напряжения на резисторах источника. Падение напряжения должно составлять около 19-25 мВ, что дает ток покоя 100 мА. Измеряем напряжение постоянного тока на выходе усилителя относительно земли, оно должно быть близко к 0. Оно может варьироваться в пределах +/- 100 мВ Если все в порядке и выходное напряжение близко к 0, то мы отключаем питание системы, паяные резисторы и силовые кабели, припаянные непосредственно к плате. Включите питание и еще раз проверьте падение напряжения на обоих резисторах источника. Если они находятся в предполагаемых пределах. Мы можем подключить динамик и входной сигнал от предусилителя. Конечно, все изменения схемы должны быть сделаны с выключенным питанием.

Выключатели и механические элементы: 1x + VCC паяное соединение 1x OUT паяное соединение 2x GND паяное соединение 1x-VCC паяное соединение 1x NS25-W2 Прямой штекер GW-02S (2 контакта).

Резисторы, Резисторы: 2x 100R / 1W Резистор 1W 1x 10k / 1W Резистор 1W 1x 10R / 2 Вт Резистор 2 Вт 2x 0.22R / 5W Резистор 5W 3x 4.7k Резистор 0.25Вт 3x 100R Резистор 0.25 Вт 2x 680R Резистор 0.25Вт 3х 22к резистор 0,25 Вт 1x 47k резистор 0,25 Вт 1x 82R Резистор 0.25 Вт 4x 470R Резистор 0.25Вт 1x 5k Многооборотный регулятор.

Конденсаторы: 2x 33pF Керамический конденсатор 1x 1 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер 1x 10 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер 2x 100 нФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер 1x 1 мкФ конденсатор MKT, металлизированный полиэстер 1x 470nF Конденсатор MKT, Металлизированный полиэстер 3x 220 мкФ / 50 В Конденсатор электролит 2x 4700 мкФ / 50 В Конденсатор электролит.

Полупроводники: 2x BZX85-C12V Диод Зенера, стабилитрон 2x MJE350 Биполярный транзистор 4x BC546 Биполярный транзистор 1x BD139 Биполярный транзистор 2x MJE340 Биполярный транзистор 1x IRFP240 МОП-транзистор 1x IRFP9240 МОП-транзистор.

1+

Нравится схема? Поделитесь с другом.

Расскажите о своей звуковой системе аудио-видео аппаратуре постройке, настройке и т.д на.

Присылайте на эл.почту: текст, фото, схемы с пометкой на, если не знаете с чего начать, как написать, то пишите, мы вам поможем, пришлем список готовых вопросов для интервью.

Не бойтесь меня и добавляйтесь в

Добрый день.

Хочу продолжить рассказ о ламповом предусилителе для гибридного усилителя.
Полная схема предусилителя:
Схема очень простая. Ничего выдумывать мы не стали. В основе, выбранный в прошлый раз, резистивный каскад. В нем нет ничего необычного.

В схему добавили активные фильтры на транзисторах VT1 и VT2. Они обеспечивают дополнительную очистку питания. Так как основная фильтрация будет выполняться внешним источником, то схемы фильтров упростили — сделали их одноступенчатыми.

Питать накал планируем от внешнего стабилизированного источника. Использование мощной фильтрации всех напряжений обеспечит отсутствие фона.
Пора собирать
С платой прототипа все как обычно: рисуем, печатаем, переводим, травим, сверлим и мелкой шкуркой зачищаем… После этого респиратор на лицо, баллончик с черной термостойкой краской в руки… красим плату в черный цвет. Так ее не будет видно в корпусе собранного усилителя.

Откладываем плату в сторону: пусть сохнет. Пора перетрясти коробки и подобрать детали. Часть компонентов новые, другие — выпаиваем из ранних прототипов (ну не пропадать же хорошим, практически новым компонентам?!).

Все готово к сборке, пора включать паяльник. Паяльник нагрелся — паяем:

Примечание:

паять удобнее, начиная с самых низкопрофильных компонентов и переходить к более высоким. Т.е. первыми паяем диоды, стабилитроны, потом резисторы, панельку под лампу, конденсаторы и т.д… Мы, конечно, нарушили эту последовательность и паяли так как придется:)

Установили конденсаторы. В данном проекте использованы отечественные К73-16. Хорошие конденсаторы. Мы проводили для них серию измерений спектров их нелинейности в разных режимах. Результаты порадовали. Об этом мы обязательно когда-нибудь напишем.

Запаиваем резисторы и прочую мелочь Ставим панельку и электролитические конденсаторы.

Примечание:

При пайке ламповой панельки в нее обязательно надо вставить лампу. Если этого не сделать, то после сборки могут возникнуть проблемы с установкой лампы. В некоторых (самых «тяжелых» случаях) можно даже цоколь лампы повредить.

Все детали на своих местах. Предусилитель готов.
Проверяем
Схема простая, и вероятность ошибки минимальна. Но проверить надо. Подключаем усилитель к источнику питания и включаем:

10 секунд — полет нормальный… 20… 30… все нормально: ничего не взорвалось и не задымилось. Накал спокойно светится, защиты тестового источника питания не срабатывают. Можно облегченно выдохнуть и проверить режимы: все отклонения в допустимых пределах для непрогретой лампы.

После 10-минутного прогрева все параметры установились и вышли к расчетным значениям. Рабочая точка выставлена.

Раз все хорошо, то можно продолжить. На вход подключаем источник тестового сигнала. На выход — резистор имитирующий входное сопротивление усилителя мощности. Включаем и промеряем все основные параметры каскада.

Все в пределах нормы. Искажения и коэффициент усиления совпали с тем, что было получено в предыдущей статье. Фона нет.

Вот и готов наш ламповый предусилитель. Пора переходить к созданию для него мощного выходного буфера на транзисторах. С тем же успехом его можно использовать и в чисто ламповой конструкции. Для этого понадобится сделать для него мощный ламповый выход.

Возможно имеет смысл сделать универсальный ламповый предусилитель (может быть в виде конструктора), для использования в ламповых и гибридных конструкциях?

С уважением, Константин М.

Современные цифровые источники

звука (CD-проигрыватели, ЦАПы и т.п.) имеют очень низкий уровень шумов. Гораздо ниже, чем винил или магнитная лента. Из-за этого требования к шумам последующего усилительного тракта на сегодняшний день стали гораздо выше, чем в эпоху аналогового звука. В свете этих требований при разработке описанного ниже предварительного усилителя в первую очередь ставилась задача получения качественного звучания при ультранизком уровне шумов без применения экзотических или дорогостоящих компонентов.

В большинстве каскадов автор применил свои любимые операционные усилители NE5532

, но в некоторых узлах используются
LM4562
, так как в последнее время они стали доступнее и позволяют получить гораздо меньшие искажения при работе на низкоомную нагрузку.

Что за меломан (и уж тем более аудиофил) без винила? Именно для них предусилитель оснащен двумя фонкорректорами

под разные типы звукоснимателей. Кроме того, конструкция имеет
регулятор тембра
, наглядный
индикатор уровня
и
симметричные выходы
, что сегодня стало практически стандартом для
высококачественной аудио-аппаратуры
.

Структурная схема предусилителя показана на рисунке:

Увеличение по клику

Все модули собраны на отдельных печатных платах, что упрощает их размещение в корпусе и облегчает коммутацию. В этой части цикла статей приводится описание схемы непосредственно усилителя с регуляторами громкости, баланса и тембра, а также организации симметричного выхода.

Принципиальная схема модуля предварительного усиления:

Увеличение по клику

Все сопротивления (не только резисторы, но и сопротивления активных компонентов, например сопротивление базы транзистора) генерируют шумы

, уровень которых зависит от величины сопротивления и температуры. Так как повлиять на температуру в помещении прослушивания довольно сложно, то единственный способ уменьшить шумы сопротивлений — это уменьшать величину самого сопротивления. Отсюда вытекает главная особенность представленной схемы — использование
низкоомных резисторов
на всём пути звукового сигнала.

Если для постоянных резисторов выбор низкоомных номиналов не представляет проблем, то для переменных резисторов (для регуляторов громкости, баланса и тембра) номинальный ряд существенно ограничен. Обычно в этих цепях можно увидеть переменные резисторы на 47кОм, 22кОм, в лучшем случае 10 кОм. В данной конструкции Дуглас Селф применил переменные резисторы на 1кОм — это, пожалуй, минимальный номинал из доступных среди переменных резисторов.

Кстати, вот характеристики, которых удалось достичь:

(Измерения проводились при напряжении питания 17В, при отключенных регуляторах тембра, с использованием симметричных входов и выходов)

Коэффициент гармоник+шум (входной сигнал 0,2В, выходной — 1В)	0,0015% (1 kHz, B = 22 Hz до 22 kHz) 0,0028% (20 kHz, B = 22 Hz до 80 kHz)
Коэффициент гармоник+шум (входной сигнал 2В, выходной — 1В)	0,0003% (1 kHz, B = 22 Hz до 22 kHz) 0,0009% (20 kHz, B = 22 Hz до 80 kHz)
Отношение сигнал/шум (при входном сигнале 0,2В)	96 dB (B = 22 Hz до 22 kHz) 98,7 dBA
Полоса воспроизводимых частот:	0,2 Hz до 300 kHz
Максимальный уровень выходного сигнала (при 0,2В входного): 1,3 В
Регулировка баланса	+3,6 dB до -6,3 dB
Регулировка низких частот	±8 dB (100 Hz)
Регулировка высоких частот	±8,5 dB (10 kHz)
Разделение каналов (R->L)	-98 dB (1 kHz) -74 dB (20 kHz)
Разделение каналов (L->R)	-102 dB (1 kHz) -80 dB (20 kHz)

Использование низкоомных резисторов также позволяет снизить смещение операционных усилителей входными токами, что также снижает шум, вызванный колебаниями токов ОУ.

Для снижения шумов активных компонентов в схеме использовано параллельное соединение каскадов

. Конечно, можно было бы использовать современные малошумящие ОУ типа
AD797
. Но это будет значительно дороже и сложнее (так как в одном корпусе содержится только один ОУ). Обращаю внимание, что речь идёт не о параллельном соединении микросхем (когда их напаивают этажеркой друг на друга), а о параллельном соединении усилительных каскадов. Только в этом случае шумы усилительных элементов будут некоррелируемые, за счёт чего общий уровень шума уменьшается на 3дБ при запараллеливании 2-х каскадов. При параллельном соединении 4-х каскадах шум уменьшается на 6дБ, т.е. в два раза.

Если запараллелить 8 каскадов, то шум уменьшится на 9 дБ, но для такого выигрыша затраты получаются неоправдано высоки.

Из-за применения низкоомных резисторов в регуляторе тембра номиналы конденсаторов получились гораздо больше привычных. Но сегодня это не является проблемой для современной элементной базы.